SH30182003石油化工安全仪表系统设计规范(Word)

中华人民共和国石油化工行业标准

SH/T 3018-2003

代替SH 3018-1990

石油化工安全仪表系统设计规范

2004-03-10发布 2004-07-01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布

目次

前言 (Ⅲ)

1 范围 (1)

2 术语和定义 (1)

3 基本原则 (3)

4 传感器 (3)

5 最终执行元件 (4)

6 逻辑运算器 (4)

7 通信接口 (5)

8 人机接口 (5)

9 过程接口 (6)

10 软件组态 (6)

11 工程设计 (6)

附录A（资料性附录）安全仪表系统规格书编制提纲 (8)

用词说明 (11)

附：条文说明 (13)

石油化工安全仪表系统设计规范

1范围

1．1本规范适用于新建、改扩建石油化工装置（或工厂）安全仪表系统的工程设计。储运系统、公用工程及辅助设施等工程设计可参照执行。

1．2安全仪表系统的工程设计必须满足石油化工装置（或工厂）安全度等级的要求。

1．3相关标准如下：

IEC 61508 Functional safety of electrical/electornic/programmable electronic safety-related systems

IEC 61511 Functionalsafety: safety instrumented systems for the process industry sector

ANSI/ISA-84.01 Application of safety instrumented system for the process industries

DIN V 19250 Porgrammable safety system

IEC 61131 Programmable controller

1．4执行本标准时，尚应符合国家现行有关强制性标准规范的要求。

2术语和定义

下列术语和定义适用于本规范

2．1危险故障 dangerous failure

能够导致安全仪表系统处于危险或失去功能的故障。

2．2安全故障 safe failure

不会导致安全仪表系统处于危险的故障

2．3安全仪表系统 safety instrumented system（SIS）

用仪表实现安全功能的系统。系统包括传感器，逻辑运算器，最终执行元件及相应软件等。

2．4安全度等级 safety integrity level（SIL）

用于描述安全仪表系统安全综合评价的等级。

2．5最终执行元件 final element

安全仪表系统的一部分，执行必要的动作，使过程达到安全状态。

2．6逻辑运算器 logic solver

安全仪表系统或过程控制系统中完成一个或多个逻辑功能的部件。

2．7可编程电子系统 programmable electronic system（PES）由一个或多个可编程电子设备组成，用于控制、保护或监视的系统。2．8过程控制系统 process control system（PCS）

用于直接或间接控制过程及相关设备的控制系统。

2．9冗余 redundancy

用多个相同的模块或部件实现特定功能或数据处理。

2．10容错 fault tolerant

功能模块在出现故障或错误时，仍继续执行特定功能的能力。

2．11表决 voting

用多数原则确定结论。

2．12故障安全 fail to safe

安全仪表系统发生故障时，使被控制过程转入预定安全状态。

2．13显示故障 overt fault

能够显示自身存在的故障

2．14隐性故障 covert fault

不能显示自身存在的故障。

2．15平均故障间隔时间 mean time between failured（MTBF）

相邻故障间隔的平均时间（包括平均失效时间和平均修复时间）2．16平均修复时间 mean time to repair（MTTR）

故障修复所需要的平均时间（包括诊断，确认及等待时间）

2．17平均失效时间 mean time to failure（MTTF）

功能单元实现规定功能失效平均时间。

2．18可用性 availability（A）

系统可以使用工作时间的概率。

2．19可靠性 reliability（R）

系统在规定的时间间隔内发生故障的概率。

2．20传感器 sensor

用于测量过程变量的单一或组合设备。

3基本原则

3．1安全仪表系统独立于过程控制系统，独立完成安全保护功能。

3．2当过程达到预定条件时，安全仪表系统动作，使被控制过程转入安全状态。

3．3根据以下要求确定安全仪表系统的功能：对过程危险性及可操作性分析；人员、过程、设备及环境的保护；安全度等级。

3．4安全仪表系统可按照安全度等级的要求分为1、2、3、4级。安全等级越高，安全仪表系统的安全功能越强。

3．5安全仪表系统应设计成故障安全型。

3．6安全仪表系统应具有硬件和软件诊断和测试功能。

3．7安全仪表系统构成应使中间环节最少。

3．8安全仪表系统的传感器、最终执行元件宜单独设置。

3．9安全仪表系统应能与过程控制系统、工厂管理系统进行通信。

3．10安全仪表系统宜提供独立于逻辑运算器的手动设施，直接操作最终执行元件。

3．11当多个单元的保护功能在一套安全仪表系统内完成时，其共用部分应符合最高安全等级要求。3．12安全仪表系统的人机接口宜与过程控制系统相同。

4传感器

4．1传感器的独立设置原则

4．1．1 1级安全仪表系统，其传感器可与过程控制系统共用。

4．2．2 2级安全仪表系统，其传感器宜与过程控制系统分开。

4．2．3 3级安全仪表系统，其传感器应与过程控制系统分开。

4．2 传感器的冗余设置原则

4．2．1 1级安全仪表系统，可采用单一的传感器。

4．2．2 2级安全仪表系统，宜采用冗余的传感器。

4．2．3 3级安全仪表系统，应采用冗余的传感器。

4．3 传感器的冗余方式选用

4．3．1 当重点考虑系统的安全性时，应采用“或”逻辑结构。

4．3．2 当重点考虑系统的可用性时，应采用“与”逻辑结构。

4．3．3 当系统的安全性和可用性均需要保障时，宜采用三取二逻辑结构。

4．4 安全仪表系统的传感器宜采用隔爆型。